《蚂蚁与植物间的和平共生引导基因组的“进化竞赛”》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: 丁倩
  • 发布时间:2016-08-30
  • 研究人员通常假定一旦出现互利共生关系,共生双方将有稳定的基因,无需互相匹配继续进化。然而,一项蚂蚁的新研究发现,互利共生关系中的各方为保持关系的完整性会快速进化基因组。

    为了了解互利共生伙伴的进化速度,研究人员对7种Pseudomyrmex属蚂蚁的基因组进行了测序。其中3种蚂蚁分别与相思树、日本虎杖和一种叫Tachigali的热带树共生,其余4种为有或近或远亲缘关系的非共生蚂蚁。以相思树为例,相思树蚁(Pseudomyrmex flavicornis)从该树中获取一种特别的糖分并寄居在树中,作为回报,相思树蚁保护该树免受大象和其他食草动物侵扰。

    研究结果显示,共生蚂蚁的基因组比近亲的非共生蚂蚁的进化速度快。此外,较于非共生蚂蚁,3种共生蚂蚁都在相同的基因上发生变化。这些基因能形成行为,影响大脑逻辑,因为共生关系取决于特定的筑巢、取食和防御行为。共生的两者必须持续“跳动”在一起。因为在其它压力下,如病害或干旱等,这种“跳动”很容易脱轨,所以两者都要快速进化以弥补错过的步伐。

    对于与攻击性有关的基因,研究人员目前还不能解释DNA的变化。共生蚂蚁比非共生蚂蚁更具攻击性,但研究人员还没有找到攻击性基因加快进化的证据。

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